什么是分布式网站，它如何优化网络性能和用户体验？

分布式网站

一、什么是分布式架构？

分布式系统是建立在网络之上的软件系统，具有以下几个特点：

内聚性：每一个数据库分布节点高度自治，有本地的数据库管理系统。

透明性：每一个数据库分布节点对用户的应用来说都是透明的，看不出是本地还是远程。

在分布式数据系统中，用户感觉不数据是分布的，即用户不须知道关系是否分割，有无副本，数据存在于那个站点以及事物在哪个站点上执行，在一个分布式系统中，一组独立的计算机展现给用户的是一个统一的整体，就好像是一个系统似的。

二、分布式架构有哪些应用

1、分布式文件系统：例如Hadoop的HDFS, google的GFS, 淘宝的TFS等。

2、分布式缓存系统：例如memcache, hbase, mongdb等。

3、分布式数据库：例如mysql, mariadb, postgreSql等。

4、分布式webService。

5、分布式计算。

三、大型分布式网站的特点

用户多，分布广泛：大流量，高并发。

海量数据，服务高可用：安全环境恶劣，易受网络攻击。

功能多，变更快，频繁发布：从小到大，渐进发展。

以用户为中心：免费服务，付费体验。

四、大型分布式网站架构目标

高性能：提供快速的访问体验。

高可用：网站服务一直可以正常访问。

可伸缩：通过硬件增加/减少，提高/降低处理能力。

安全性：提供网站安全访问和数据加密，安全存储等策略。

扩展性：方便的通过新增/移除方式，增加/减少新的功能/模块。

敏捷性：随需应变，快速响应。

五、大型分布式网站架构模式

1、分层：一般可分为应用层，服务层，数据层，管理层，分析层。

2、分割：一般按照业务/模块/功能特点进行划分，比如应用层分为首页，用户中心。

3、分布式：将应用分开部署（比如多台物理机），通过远程调用协同工作。

4、集群：一个应用/模块/功能部署多份（如：多台物理机），通过负载均衡共同提供对外访问。

5、缓存：将数据放在距离应用或用户最近的位置，加快访问速度。

6、异步：将同步的操作异步化，客户端发出请求，不等待服务端响应，等服务端处理完毕后，使用通知或轮询的方式告知请求方。

7、冗余：增加副本，提高可用性，安全性，性能。

8、安全：对已知问题有有效的解决方案，对未知/潜在问题建立发现和防御机制。

9、自动化：将重复的，不需要人工参与的事情，通过工具的方式，使用机器完成。

10、敏捷性：积极接受需求变更，快速响应业务发展需求。

六、高性能架构

高性能的架构是以用户为中心，提供快速的网页访问体验，主要参数有较短的响应时间、较大的并发处理能力、较高的吞吐量与稳定的性能参数，可分为前端优化、浏览器优化、应用层优化、代码层优化与存储层优化。

七、高可用架构

大型网站应该在任何时候都可以正常访问，正常提供对外服务，因为大型网站的复杂性，分布式，廉价服务器，开源数据库，操作系统等特点，要保证高可用是很困难的，也就是说网站的故障是不可避免的，如何提高可用性，就是需要迫切解决的问题，需要从架构级别考虑，在规划的时候，就考虑可用性，行业内一般用几个9表示可用性指标，比如四个9（99.99），一年内允许的不可用时间是53分钟，不同层级使用的策略不同，一般采用冗余备份和失效转移解决高可用问题。

八、可伸缩架构

伸缩性是指在不改变原有架构设计的基础上，通过添加/减少硬件（服务器）的方式，提高/降低系统的处理能力：应用层：对应用进行垂直或水平切分，然后针对单一功能进行负载均衡（DNS、HTTP[反向代理]、IP、链路层），服务层：与应用层类似；数据层：分库、分表、NoSQL等；常用算法Hash，一致性Hash。

九、可扩展架构

可以方便地进行功能模块的新增/移除，提供代码/模块级别良好的可扩展性：模块化，组件化：高内聚，低耦合，提高复用性，扩展性，稳定接口：定义稳定的接口，在接口不变的情况下，内部结构可以“随意”变化，设计模式：应用面向对象思想，原则，使用设计模式，进行代码层面的设计，消息队列：模块化的系统，通过消息队列进行交互，使模块之间的依赖解耦，分布式服务：公用模块服务化，提供其他系统使用，提高可重用性，扩展性。

十、安全架构

对已知问题有有效的解决方案，对未知/潜在问题建立发现和防御机制，对于安全问题，首先要提高安全意识，建立一个安全的有效机制，从政策层面，组织层面进行保障，比如服务器密码不能泄露，密码每月更新，并且三次内不能重复；每周安全扫描等，以制度化的方式，加强安全体系的建设，需要注意与安全有关的各个环节，安全问题不容忽视，包括基础设施安全，应用系统安全，数据保密安全等，基础设施安全：硬件采购，操作系统，网络环境方面的安全，一般采用正规渠道购买高质量的产品，选择安全的操作系统，及时修补漏洞，安装杀毒软件防火墙，防范病毒，后门，设置防火墙策略，建立DDOS防御系统，使用攻击检测系统，进行子网隔离等手段，应用系统安全：在程序开发时，对已知常用问题，使用正确的方式，在代码层面解决掉，防止跨站脚本攻击（XSS），注入攻击，跨站请求伪造（CSRF），错误信息，HTML注释，文件上传，路径遍历等，还可以使用Web应用防火墙（ModSecurity），进行安全漏洞扫描等措施，加强应用级别的安全，数据保密安全：存储安全（存储在可靠的设备，实时，定时备份），保存安全（重要的信息加密保存，选择合适的人员复杂保存和检测等），传输安全（防止数据窃取和数据篡改）；常用的加解密算法（单项散列加密[MD5、SHA]，对称加密[DES、3DES、RC]），非对称加密[RSA]等。

十一、敏捷性

网站的架构设计，运维管理要适应变化，提供高伸缩性，高扩展性，方便的应对快速的业务发展，突增高流量访问等要求，除上面介绍的架构要素外，还需要引入敏捷管理，敏捷开发的思想，使业务，产品，技术，运维统一起来，随需应变，快速响应。

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